[发明专利]一种双峰纳米多孔非晶合金及其制备方法

权利要求书

1.一种双峰纳米多孔非晶合金材料，其特征为该材料为双相非晶薄带脱合金后所得产品，元素组成为Y_αTi_βCo_γAl_η，各元素的原子百分数为3.31≤α≤5.58，50.35≤β≤52.67，19.79≤γ≤20.46，23.56≤η≤24.28，且α+β+γ+η=100；该材料具有双峰纳米多孔结构，其中，一级孔尺寸为46.88~83.35 nm，一级韧带平均宽度78.26 nm~103.33 nm，二级孔尺寸为7.24~9.88 nm，二级韧带平均尺寸为12.58~16.78 nm；材料比表面积达75.68 m²/g~88.32m²/g；

所述的双峰纳米多孔非晶合金的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：

第一步，制备双相非晶合金薄带

按Y₂₈Ti₂₈Co₂₀Al₂₄成分称取Y，Ti，Co和Al金属，将原材料置于真空电弧炉中，抽真空至气压为 3.0×10^-3 Pa，充入氩气，在氩气压为 3×10^-2 MPa 条件下开始起弧熔炼，以70~100A电流熔炼材料，熔炼2~4次，每次20~30s，随炉冷却后制得Y₂₈Ti₂₈Co₂₀Al₂₄母合金铸锭；而后在氩气保护下，利用真空甩带机将合金锭重熔并制成双相非晶合金薄带，制备过程中炉内真空度为3.2×10^-3 Pa，铜轮转动频率为100~120 HZ，喷铸压力为1.0~1.5 MPa；制得的非晶合金薄带宽为2~3 mm，厚度为15~20 μm；

第二步，脱合金处理制备纳米多孔非晶合金

采用自由脱合金法，将上一步得到的非晶合金薄带浸入混合溶液中，于25℃恒温条件下腐蚀5~10 min，所得产物经过清洗和真空干燥后，置于真空管式炉中，在N₂气氛中以5℃/min的速率加热至175~185℃退火处理2~3 h，然后随炉冷却至室温取出样品；

所述混合溶液为xM HNO₃，yM H₂SO₄按体积比2:1配制而成，其中0.4 ≤ x ≤ 0.5，0.4≤ y≤ 0.5；

第三步，二次脱合金制备双峰纳米多孔非晶合金

采用自由脱合金法，将上一步得到的非晶合金薄带浸泡入配制好的混合溶液中5~8min进行脱合金反应，所得产物经过清洗和真空干燥后，即得到双峰纳米多孔非晶合金；

所述混合溶液为xM HNO₃，yM HCl按体积比2:1配制而成，其中0.5 ≤ x ≤ 0.7，0.5 ≤y≤ 0.7。

2.如权利要求1所述的双峰纳米多孔非晶合金材料，其特征为制备方法中所述的Y，Ti，Co和Al金属原材料的纯度均为99.99%质量分数，所述氩气的体积纯度为99.99 %。